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神童艾南說人類有6種感官

15 十月

神童艾南說:人類有6感官

人類有五個重要的感覺,那就是視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺,在生理學上,感覺的一般定義是接受外界刺激的能力,光線、圖像、聲音、皮膚感覺到的壓力、花的香味、垃圾的臭味、甜酸苦鹹,都是外界的刺激,這些不同的刺激被接受後,會送到我們的大腦皮層不同的部分來作分析。

味覺和嗅覺可以說是化學的感覺。

人的舌頭和口腔有大約一萬個味蕾,這些味蕾約兩周會更新一次,但有些年紀大的人,味蕾沒有被更新,剩下來可能只有五千個。

味蕾受到刺激就會把訊號送到大腦皮層,味蕾就是味覺的接受器。

過去大家都認為有四種不同味蕾,對甜、苦、鹹、酸四種基本的味道,有不同的反應,近二十年來又發現有第五種基本味道叫做是日文旨味,在中文就是鮮味,現在大家做菜常用的味素,就是一百年前日本人發明的調味品,它會產生「Umami」的味道,讓「Umami」的味蕾有反應。

嗅覺是人體內的嗅味接受器受到外界嗅味的刺激時,把訊號送到大腦去的反應,從生理學的觀念來說這是相當複雜的問題。

人的鼻子裡有上千萬個神經細胞,這些神經細胞在不同的嗅覺刺激,就是不同的分子形狀和結構的刺激之下,可以引起不同的反應,科學家發現每一種神經細胞,只會對某一種嗅覺刺激有反應,所以,當大腦知道在鼻子裡那些神經細胞有反應的時候,大腦就可以判斷這是什麼嗅味。

2004年,美國的兩位生理學家LBuck和RAxel,就是因為他們對嗅味接受器的基本發現和了解而獲得諾貝爾獎。

我們說味覺和嗅覺是化學的感覺,那麼觸覺就可以說是機械的感覺,觸覺主要是皮膚上的壓力接受器對外界加在皮膚的壓力,從輕到重,從緊緊地握手,到輕柔地撫摸,到感覺到光滑和粗糙的表面等等的反應。

至於,視覺和聽覺,可以說是電的感覺,這怎麼說呢?

因為,我們對視覺和聽覺的了解比較深,已經到達可以用外界產生的電的訊號,來直接刺激大腦皮層主管視覺和聽覺的部分了。

我們眼球後面的視網膜,可說是大腦的一部分,它上面兩種視覺接受器,一種是錐形,一種是棒形。

錐形的視覺接受器對強光、分析度高的圖片和顏色有反應;棒形的視覺接受器對黑暗、模糊、黑白的圖片有反應。

所以,色盲的人就是因為他們的錐形視覺接受器,對紅藍綠三原色的反應度太低了。

在視網膜上,大約有一億三千萬個視覺接受器,但是很神妙的,這麼多的視覺接受器的反應,在視網膜上經過大量的資料處理,只經過一百多萬條視覺神經把訊號送到大腦。

聽覺當然就是耳朵的功能,聲波是空氣壓力的波動,耳朵把空氣壓力的波動,轉變成一連串腦神經的訊號送到大腦去。

大家都知道耳朵分成三部分:外耳、中耳和內耳。

外耳把聲波集中起來,通過外耳道到達耳膜,如果外耳道堵塞的話,聲音就不能傳送到中耳了;耳膜跟中耳的三塊骨頭,會因聲波的振動而振動起來,中耳發炎或者耳膜破了,就不能有效地把聲波的振動傳送到內耳。

但是,外耳、外耳道、耳膜、中耳的毛病,都是傳導性的問題。

內耳有兩個功能,一個就是把聲波轉成腦神經訊號,內耳的一部分叫做耳蝸,形狀像一隻蝸牛,耳蝸裡有一萬六千個毛細胞,當毛細胞振動時,它會產生腦神經訊號,把聲波的振動轉換成為腦神經的訊號,傳送到大腦處。

1961年,美國哈佛大學的G V B,因為他對內耳的功能,特別是耳蝸裡毛細胞的作用深入了解,獲得諾貝爾獎。

內耳還有另外一個功能,那就是幫助我們保持平衡。

我們可以把視覺和聽覺作個比較,在視覺視網膜上面有一億三千萬個視覺接受器,他們把光的訊號轉變成腦神經訊號;在聽覺方面,耳蝸裡只有一萬六千個毛細胞,在視覺上假如我們每秒鐘能夠有二十四張圖片,那麼動畫看起來就是連續的了。

但是,聲波的振動可以高達每秒二萬次,而我們的毛細胞還是可以反應得過來。

人類有一對耳朵,用來辨別聲音來源的方向。

讓我講一個笑話:老師問一個小朋友:「假如我把你左邊的耳朵割掉,後果是什麼呢?」小朋友回答:「那我就聽不到左邊來的聲音了。」老師問:「假如,我把你右邊的耳朵割掉呢?」小朋友回答:「那我就聽不到右邊來的聲音了。」老師再問:「假如,我把你兩邊的耳朵都割掉呢?」小朋友回答:「那我就什麼都看不見了。」老師問:「為什麼呢?」小朋友回答:「因為我沒有辦法戴上我的眼鏡呀!」

我還得交代一下,站在生理學的觀點,感覺的定義並不清楚,所以,倒底人類有多少種不同的感覺,還是有爭議和討論的空間。

譬如說人的味蕾可以分辨甜、酸、鹹、苦和鮮味,那也可視為五個不同的感覺。

另外,辨別深度的能力是視覺的一部分嗎?

或是另外一種感覺?

此外,對人類來說,除了冷和熱的感覺、平衡的感覺、痛苦的感覺,還有動力的感覺,這可以用一個例子來解釋,當您閉上眼睛的時候,您會清清楚楚知道您的手放在哪?

當您把手揮動的時候,您還是清清楚楚知道您的手在哪裡,這也是一種感覺的功能。

至於動物呢?

跟人類相似的,狗的嗅覺特別敏銳,蛇可以看到紅外線,蜜蜂可以看到紫外線,至於與人類不同的呢?

有些魚,例如鯊魚,可以感覺到電場,有些鳥可以感覺到磁場的變化,蝙蝠可以利用回音的原理來定位,這都是有趣的例子。

當我們的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺的功能發生障礙時,怎樣找出障礙的來源、消除障礙?

補償失去的功能?

不但是醫學上和生理學非常大、非常複雜的課題,更牽涉到社會學、倫理學、公共政策等等相關的問題。

我找兩個大家熟悉的例子,來顯示醫學上令人欽佩、叫絕的發展。

在視覺方面,許多人都戴眼鏡,近視、遠視、老花,那就是外界視覺的刺激,沒有全部、準確地送到視覺接受器,再由它們產生腦神經訊號送到大腦,這不是視覺接受器的問題,而是在我們眼球前面的水晶體和眼球的形狀和大小的問題。

換句話說,站在光學觀點,透過水晶體的外界視覺刺激,只留給視網膜模糊的形像,大腦自然就無法辨認了。

按照歷史的記載,眼鏡是十三世紀在義大利發明的,後來由義大利和西班牙傳教士帶來中國;老花加近視的雙焦矩眼鏡是十八世紀美國富蘭克林發明的;散光眼鏡是在十九世紀初期才發明的。

在聽覺方面,聽覺的障礙,或者是由於聲音不能夠清楚地從外耳和中耳傳送到內耳,或者是由於內耳的毛細胞減少或衰退。

克服輕度的聽覺障礙,助聽器和眼鏡一樣,是很多人都使用的工具,助聽器的基本功能就是把外來的聲音放大,隨著微電子工程的發展,助聽器做得越來越小,而且也增加了調整的功能。

譬如不同的人對不同頻率的反應是不同的,在不同的環境中,譬如說嘈雜、安靜,可以用軟件來調整助聽器的反應,但仍不能直接解決聽覺接受器所可能發生的毛病。

在近年以來,視網膜植入和耳蝸的植入已經逐漸成熟。在視網膜植入的技術裡,我們把電極植入視網膜後面,使用的人所看到的圖片形象,由一個數位照相機拍下來,這個圖片形象經過微電腦處理後,在植入電極上產生一連串的訊號,這些訊號刺激視網膜的細胞,讓他們產生傳送到大腦的訊號。

耳蝸植入的基本觀念是相似的,在使用者的耳朵外面有一個擴音器,把聲音蒐集傳送到一個微電腦語言處理器,作適當的過濾放大,然後透過貼在耳朵背後的發射器,把聲音的訊號發射到植入在耳朵裡的接收器,接收器把聲音的訊號轉變成電訊號,送到植入在耳蝸的二十四個電極,然後再把這訊號直接送到大腦去。

這些基本原理非常清楚簡單,但是,要讓有了植入裝置的人,真的看得見、聽得到,還需要解決很多技術上的問題。

其實,引起我今天講「感覺」這個題目的原因,是去年我讀到一篇文章,作者描寫自己有一個十六個電極的耳蝸植入,能夠聽得到語言,但聽不到好的聲音;後來他改進微電腦語言處理器的軟體,可以聽到很好的音樂。這位作者的結語是:我朋友們的耳朵會隨著時間而衰退,而我的耳朵卻會越來越好。

今天,我們從純粹的醫學、生理學的觀點,談到現代科學怎樣的幫助視覺、聽覺、味覺、嗅覺、觸覺與一般人有差異的人,去「適應」一個由一般人建立起來的生活環境。

我用「適應」這個詞,因為當我用「障礙」二字時,那並不代表那是缺陷、是不正常,只不過因為大家共同建立的生活的環境裡,沒有把他們的需要、他們的生活方式考慮在內。所以,他們必須多花一點力氣,我們也必須一起多花一點力氣,克服這些不同,讓他們可以百分之百的參與我們共同的生活方式。

諸位有沒有想過,假如有一天全世界的人,都失掉了視覺,這個世界會變得如何?

我相信世界還是一樣美好,我們的耳朵可以更清楚地聽到好的音樂,享受到美麗的詩詞的朗誦吟哦;我們在郊外,有鳥語、有花香;我們不再看網路上傳來的上千上萬的e-mail,電腦會唸給我們聽;雙手的接觸和擁抱,傳達的是心靈上的接觸和擁抱。

當你想要安靜獨處的時候,你會有一個更安靜、更能獨處的環境,更何況我們不再要用電燈了,那又省下來更多的能源。

最後,讓我為大家舉兩個最有名的例子。

音樂史上偉大的作曲家貝多芬,他是德國人,年輕時到維也納去,本想跟莫札特學音樂,不幸莫札特早一年去世了,他就跟海頓學音樂,他二十幾歲的時候漸漸失去聽覺,他有嚴重的耳鳴,讓他無法欣賞音樂,他甚至避免跟別人交談,但他繼續寫出偉大的作品。

當他的第九號交響樂第一次公開演出時,他站在樂隊前面指揮,音樂結束時,台下掌聲雷鳴,但是他完全聽不到,當他轉身過來,看到觀眾的反應,他流下淚來了。

對作曲家而言,沒有辦法聽到自己寫的音樂,似乎是一項不可超越的障礙。

貝多芬寫的(月光奏鳴曲),是貝多芬年輕時為他喜歡的一個女學生寫的,後來一位德國詩人和音樂評論家說,這首曲的第一個樂章就像湖上的月光一樣,這就是原名<Piano Sonata No. 14 in C sharp minor>被稱作月光奏鳴曲的來源。

另一個故事是海倫凱勒,她是美國的作家、教育家,她十九個月時,一場大病讓她失去視覺和聽覺。

她六歲的時候,家裡請了一位年輕的老師A Sullivan,這位老師幫助她學講話和讀書,後來她能夠讀英文、法文、德文、希臘文、拉丁文,她二十四歲時,在美國最有名的女子學院R C畢業,海倫凱勒成為非常著名的作家,也是和平運動推動者,爭取女性投票權益,支持生育節制,支持勞工運動。海倫凱勒說過,

The best and most beautiful things in the world cannot be

seen or even touched. They must be felt with the heart.

世界上最好最美麗的東西,不是能夠看得到、或是摸得到;

而必須由心靈來感受。

今天我講了很多感覺和大腦的互動,我們也講感覺和心的互動,用我們的心去看、去聽、去聞、去嚐和去摸,那麼我們看到、聽到、聞到、嚐到和摸到的才是最美麗的東西。

大馬神童發現人類第六感官

〔中央社〕就讀馬來西亞大學的10歲混血兒神童艾南,兩年前發現人類有5個感官之外的第六個感官,並花1年的時間將他的這項發現,在父親的協助下發表在網路學術期刊。

艾南8歲時告訴父親柯里,物體移動到特定速度時,他會看到物體前面出現出特定顏色,而當物體的速度改變時,顏色也會隨著改變,換言之,物體移動的速度,都會有特定的顏色標誌。

畢業於英國劍橋大學自然科學系的柯里,因此開始與艾南共同研究這項感官,並將研究成果「人類新感官的觀察─速度感官和它的特點」發表在Philica線上學術論文網並將艾南這項感官稱為「速度感官」。

柯里認為艾南的「速度感官」源自他的「聯覺」,意即當艾南的其中一個感官受到刺激時,會令另一個感官產生聯鎖反應。

歷史上不少天才如達文西即被認為具有這種感官。

艾南的這項感官還在成長中,因此未來他很可能發展成只要對某項移動物體看上一眼,即能透過它們的顏色、形狀和紋理,分辨它們的角速度或稱為轉動速度。

艾南7歲時即在新加坡通過英聯邦國家標準的初中升高中劍橋O級化學考試,是新加坡歷年來最年輕的考生,這項紀錄當時還被列入「新加坡紀錄大全」。

艾南曾申請新加坡理工大學就讀,但校方擔心揠苗助長,也因為實驗室儀器和設備對10歲以下學童顯得太高和太大而拒收,但馬國私立精英大學卻願意錄取艾南,柯里因此舉家搬遷馬國,並定居此地。

目前艾南在大學攻讀電腦工程、化學、數學和物理課,未來計劃到美國念大學。

艾南父親柯里是愛爾蘭人,母親是馬來西亞人。Rn 祝網友們 您有個平安的一天,我們花蓮再見!

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Posted by 於 2010 年 10 月 15 日 in rn

 

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